Estrutura linear de alcanos, propriedades, nomenclatura, exemplos
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- Pete Wuckert
O Alcanes lineares São hidrocarbonetos saturados cuja fórmula química geral é n-CnH2n+2. Sendo hidrocarbonetos saturados, todas as suas ligações são simples (C-H) e são compostas apenas de átomos de carbono e hidrogênio. Eles também recebem o nome de parafinas, diferenciando -as dos tous ramificados para os quais são chamados isoparafinas.
Esses hidrocarbonetos não têm ramificações e anéis. Mais do que linhas, essa família de compostos orgânicos se assemelha a mais a cadeias (Alkane da cadeia reta); ou de um ângulo culinário, a espaguete (cru e cozido).
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O espaguete cru vêm representar o estado ideal e isolado de alcanes lineares, embora com uma tendência pronunciada de quebrar; Enquanto os cozidos, independentemente de estarem ou não se aproximando de seu estado natural e sinérgico: alguns interagindo com outros em um todo (o prato de macarrão, por exemplo).
Esses tipos de hidrocarbonetos são encontrados naturalmente em depósitos de gás e petróleo naturais. As mais leves têm características lubrificantes, enquanto as pesadas se comportam como um asfalto indesejável; solúvel, no entanto, em parafinas. Eles servem muito bem como solventes, lubrificantes, combustíveis e asfalto.
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Estrutura de alcaneos lineares
Grupos
Foi mencionado que a fórmula geral desses alcaneos é cnH2n+2. Esta fórmula é a mesma de fato para todos os alcaneos, lineares ou ramificados. A diferença então no n- Isso precede a fórmula de alcão, cuja denotação significa "normal".
Será visto mais tarde do que isso n- É desnecessário para alcanes com um número de carbono igual ou inferior a quatro (n ≤ 4).
Uma linha ou cadeia não pode consistir em um único átomo de carbono, portanto o metano é descartado para explicação (CH4, n = 1). Se n = 2, temos o etano, CHO3-CH3. Observe que este Alkane consiste em dois grupos metil, Cho3, ligado um ao outro.
Aumentando o número de carbonos, n = 3, o propano de Alkane é obtido, CHO3-CH2-CH3. Agora um novo grupo aparece, Cho2, chamado metileno. Não importa o tamanho do Alkane linear, você sempre terá dois grupos nada mais: CHO3 e cap2.
Pode atendê -lo: iterbio: estrutura, propriedades, usos, obtençãoComprimentos de suas correntes
Quando o número de carbonos do alcano linear aumenta, há uma constante em todas as estruturas resultantes: o número de grupos de metileno é aumentado. Por exemplo, suponha que os alcaneos lineares com n = 4, 5 e 6:
CH3-CH2-CH2-CH3 (n-butano)
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 (n-Pentano)
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 (n-hexano)
As correntes ficam mais longas porque adicionam aos grupos de estruturas que chora2. Assim, um alcano linear extenso ou curto difere em quantos Cho2 separa os dois grupos terminais CH3. Todos esses alcaneos não têm nada além de dois estes3: No início da corrente e no final do mesmo. Se eu tivesse mais, isso implicaria a presença de ramificações.
Da mesma forma, a ausência total de grupos CH pode ser vista, presente apenas nas ramificações ou quando existem grupos substituintes ligados a um dos carbonos da cadeia.
A fórmula estrutural pode ser resumida da seguinte forma: CH3(CH2)N-2CH3. Tente aplicar e ilustrá -lo.
Conformações
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Alguns alcaneos lineares podem ser mais longos ou mais curtos que outros. Assim, n pode ter um valor de 2 a ∞; isto é, um infinito grupos CH da cadeia composta2 e dois grupos CH3 terminais (em teoria é possível). No entanto, nem todas as cadeias "acomodam" da mesma maneira no espaço.
É aqui que surgem as conformações estruturais de alcanes. O que eles devem? Para a rotabilidade dos links c-h e a flexibilidade do mesmo. Quando esses links giram ou apodrecem.
Linear
Na imagem superior, por exemplo, uma cadeia de treze carbonos que permanece linear ou estendida é mostrada na parte mais alta. Essa conformação é ideal, pois se supõe que o ambiente molecular minimize a disposição espacial dos átomos da cadeia. Nada a perturba e não precisa dobrar.
Pode atendê -lo: propileno glicol: estrutura, propriedades, síntese e usosEnrolado ou dobrado
No meio da imagem, a cadeia de vinte e sete carbono experimenta um distúrbio externo. A estrutura, para ser mais "confortável", gira seus elos de tal maneira que se dobra; Assim como um longo espaguete.
Estudos computacionais mostraram que o número máximo de carbonos que uma cadeia linear pode ter é n = 17. De n = 18, é impossível para ele não começar a ser dobrado ou enrolado.
Misturado
Se a cadeia for muito longa, pode haver regiões que permaneçam lineares enquanto outras foram dobradas ou inscritas. De tudo, essa é talvez a conformação mais próxima da realidade.
Propriedades
Físico
Sendo hidrocarbonetos, eles estão em essência apolar e, portanto, hidrofóbicos. Isso significa que eles não podem ser misturados com água. Eles são pouco densos porque suas correntes deixam muitos espaços vazios entre eles.
Além disso, seus estados físicos variam de refrigerante (para n < 5), líquidos (para n < 13) o sólidos (para n ≥ 14), y dependen de la longitud de la cadena.
Interações
As moléculas dos alcanos lineares são apolares e, portanto, suas forças intermoleculares são do tipo de dispersão de Londres. As correntes (provavelmente adotando uma conformação mista) são então atraídas pela ação de suas massas moleculares e os dipolos instantâneos induzidos por seus átomos de hidrogênio e carbono.
É por esse motivo que, quando a corrente se torna mais longa e, portanto, mais pesada, seus pontos de ebulição e fusão aumentam da mesma maneira.
Estabilidade
Quanto mais tempo a corrente, mais instável é. Geralmente, eles sofrem rupturas de seus vínculos para causar cadeias menores de um grande. De fato, esse processo é conhecido como Craqueo, Altamente usado em refino de petróleo.
Nomenclatura
Para nomear os alcanes lineares, basta adicionar o indicador n antes do nome. Se n = 3, como é o caso do propano, é impossível para este alcano apresentar qualquer ramo:
Pode atendê -lo: compostos inorgânicosCH3-CH2-CH3
Coisa que não acontece de n = 4, isto é, com o n-blutano e os outros alcanes:
CH3-CH2-CH2-CH3
QUALQUER
(CH3)2CH-CH3
A segunda estrutura corresponde ao isobutano, que consiste em um isômero estrutural do butano. Para diferenciar um do outro, o indicador n entra em jogo-. Assim, o n-Butano se refere apenas ao isômero linear, sem ramificações.
Quanto maior o n, maior o número de isômeros estruturais e a maior importância terá que usar n- para se referir ao isômero linear.
Por exemplo, o octano, c8H18 (C8H8 × 2 + 2), apresenta até treze isômeros estruturais, uma vez que muitas ramificações são possíveis. O isômero linear, no entanto, é nomeado: n-Octane, e sua estrutura é:
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
Exemplos
Eles são mencionados abaixo e para encerrar alguns alcanes lineares:
-Etano (c2H6): CH3CH3
-Propano (c3H8): CH3CH2CH3
-n-Heptano (c7H16): CH3(CH2)5CH3.
- n-Dean (c10H22): CH3(CH2)8CH3.
-n-Hexadecano (c16H3. 4): CH3(CH2)14CH3.
-n-Nonrecano (c19H40): CH3(CH2)17CH3.
-n-Eicosan (cvinteH42): CH3(CH2)18CH3.
- n-Hectano (c100H202): CH3(CH2)98CH3.
Referências
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